“周期点”的版本间的差异

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参数<math>r</math>随着取值的不同,呈现周期性。对于介于0到1之间的<math>r</math>,0是唯一的周期点,周期为1(给出了吸引所有轨道的序列0,0,0,... )。对于介于1到3之间的<math>r</math>,值0仍然是周期性的,但不是吸引点,而该值是周期1的吸引周期点。当<math>r</math>大于3但小于1+时,存在一对周期2的点,它们共同构成一个吸引序列,非吸引周期1点为0。当参数<math>r</math>的值上升到4时,会出现周期为正的一组周期点;对于<math>r</math>的某些值,这些重复序列中的一个被吸引,而对于其他值,则没有一个被吸引(几乎所有的轨道都是混乱的)。
 
参数<math>r</math>随着取值的不同,呈现周期性。对于介于0到1之间的<math>r</math>,0是唯一的周期点,周期为1(给出了吸引所有轨道的序列0,0,0,... )。对于介于1到3之间的<math>r</math>,值0仍然是周期性的,但不是吸引点,而该值是周期1的吸引周期点。当<math>r</math>大于3但小于1+时,存在一对周期2的点,它们共同构成一个吸引序列,非吸引周期1点为0。当参数<math>r</math>的值上升到4时,会出现周期为正的一组周期点;对于<math>r</math>的某些值,这些重复序列中的一个被吸引,而对于其他值,则没有一个被吸引(几乎所有的轨道都是混乱的)。
  
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== Dynamical system ==
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==[[动力系统]]==
  
 
Given a [[real global dynamical system]] ('''R''', ''X'', Φ) with ''X'' the [[Phase space (dynamical system)|phase space]] and Φ the [[evolution function]],
 
Given a [[real global dynamical system]] ('''R''', ''X'', Φ) with ''X'' the [[Phase space (dynamical system)|phase space]] and Φ the [[evolution function]],
  
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给定一个实整体动力系统(R,X,Φ) ,其中X为相空间,Φ为演化函数,
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给定一个连续时间的动力系统<math>(R,X,Φ) </math>,其中<math>X</math>为相空间,<math>Φ</math>为状态转移函数,
  
  
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a point ''x'' in ''X'' is called ''periodic'' with ''period'' ''t'' if there exists a ''t'' >&thinsp;0 so that
 
a point ''x'' in ''X'' is called ''periodic'' with ''period'' ''t'' if there exists a ''t'' >&thinsp;0 so that
  
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如果存在 t > & thinsp; 0,则X中的点x称为周期为t的周期。因此
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如果存在 <math>t >=0</math>,则<math>X</math>中的点<math>x</math>称为周期为<math>t</math>的周期。因此
  
 
<math>\Phi(t, x) = x\,</math>
 
<math>\Phi(t, x) = x\,</math>
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The smallest positive ''t'' with this property is called ''prime period'' of the point ''x''.
 
The smallest positive ''t'' with this property is called ''prime period'' of the point ''x''.
  
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具有此性质的最小正t称为点x的素数周期。
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具有此性质的最小正<math>t</math>称为点<math>x</math>的素数周期。
  
  
  
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=== Properties ===
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=== 性质 ===
  
 
* Given a periodic point ''x'' with period ''p'', then <math>\Phi(t,x) = \Phi(t+p,x)</math> for all ''t'' in '''R'''
 
* Given a periodic point ''x'' with period ''p'', then <math>\Phi(t,x) = \Phi(t+p,x)</math> for all ''t'' in '''R'''
  
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* 给定一个周期为“p”的周期点“x”,则对于“R”中所有“t”的Phi(t,x) = \Phi(t+p,x)
+
* 给定一个周期为“p”的周期点“x”,则对于<math>R</math>中所有<math>x</math>的<math>\Phi(t,x) = \Phi(t+p,x)</math>
  
 
* Given a periodic point ''x'' then all points on the [[orbit (dynamics)|orbit]] <math>\gamma_x</math> through ''x'' are periodic with the same prime period.
 
* Given a periodic point ''x'' then all points on the [[orbit (dynamics)|orbit]] <math>\gamma_x</math> through ''x'' are periodic with the same prime period.
  
 
* 给定周期点“x”,则在轨道 <math>\gamma_x</math>上的所有点都具有相同的素数周期
 
* 给定周期点“x”,则在轨道 <math>\gamma_x</math>上的所有点都具有相同的素数周期
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==See also==
 
==See also==

2021年1月22日 (五) 17:54的版本

此词条暂由彩云小译翻译,翻译字数共488,未经人工整理和审校,带来阅读不便,请见谅。 此词条由舒寒初步翻译。

在数学中,特别是在迭代函数和动力系统的研究领域中,函数的周期点是系统在一定次数的函数迭代或一定时间后返回的点。这里的迭代次数叫做周期。周期为1的周期点被称为不动点。


迭代函数

给定一个从集合[math]\displaystyle{ X }[/math]到自身的映射[math]\displaystyle{ f }[/math],

[math]\displaystyle{ f: X \to X, }[/math]

a point x in X is called periodic point if there exists an n so that

[math]\displaystyle{ X }[/math]中的点[math]\displaystyle{ x }[/math]称为周期点,如果存在一个[math]\displaystyle{ n }[/math]使

[math]\displaystyle{ \ f_n(x) = x }[/math]

where [math]\displaystyle{ f_n }[/math] is the nth iterate of f. The smallest positive integer n satisfying the above is called the prime period or least period of the point x. If every point in X is a periodic point with the same period n, then f is called periodic with period n (this is not to be confused with the notion of a periodic function).

其中[math]\displaystyle{ f_n }[/math]为[math]\displaystyle{ f }[/math]的第[math]\displaystyle{ n }[/math]次迭代。满足上述条件的最小正整数[math]\displaystyle{ n }[/math]称为点[math]\displaystyle{ x }[/math]的素数周期prime period或最小周期。如果[math]\displaystyle{ X }[/math]中的每一个点都是周期为[math]\displaystyle{ n }[/math]的周期点,那么[math]\displaystyle{ f }[/math]有周期性,周期为[math]\displaystyle{ n }[/math](这不能和周期函数的概念混淆)。


If there exist distinct n and m such that [math]\displaystyle{ f_n(x) = f_m(x) }[/math]

如果存在不同的[math]\displaystyle{ n }[/math]和[math]\displaystyle{ m }[/math]使:[math]\displaystyle{ f_n(x) = f_m(x) }[/math]

then x is called a preperiodic point. All periodic points are preperiodic.

那么[math]\displaystyle{ x }[/math]称为前周期点。所有周期点都是前周期点。

If f is a diffeomorphism of a differentiable manifold, so that the derivative [math]\displaystyle{ f_n^\prime }[/math] is defined, then one says that a periodic point is hyperbolic if

[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\ne 1, }[/math]

如果[math]\displaystyle{ x }[/math]是微分流形的微分同胚,则定义了导数[math]\displaystyle{ f_n^\prime }[/math],如果:[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\ne 1, }[/math],那么[math]\displaystyle{ f }[/math]是双曲周期点,

that it is attractive if :[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\lt 1, }[/math]

如果:[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\lt 1, }[/math],则称周期点[math]\displaystyle{ f }[/math]为吸引子,

and it is repelling if:[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\gt 1. }[/math]

如果:[math]\displaystyle{ |f_n^\prime|\gt 1. }[/math],则称周期点[math]\displaystyle{ f }[/math]为排斥子。

If the dimension of the stable manifold of a periodic point or fixed point is zero, the point is called a source; if the dimension of its unstable manifold is zero, it is called a sink; and if both the stable and unstable manifold have nonzero dimension, it is called a saddle or saddle point.

如果周期点或不动点的稳定流形的维数为零,则称其为源点;如果不稳定流形的维数为零,则称其为汇点;如果稳定流形和不稳定流形都有非零维数,则称其为鞍点。


示例

A period-one point is called a fixed point.

周期为1的点也叫做不动点。


逻辑斯谛克映射函数表达式:


[math]\displaystyle{ x_{t+1}=rx_t(1-x_t), \qquad 0 \leq x_t \leq 1, \qquad 0 \leq r \leq 4 }[/math]

exhibits periodicity for various values of the parameter r. For r between 0 and 1, 0 is the sole periodic point, with period 1 (giving the sequence 0, 0, 0, ..., which attracts all orbits). For r between 1 and 3, the value 0 is still periodic but is not attracting, while the value (r − 1) / r is an attracting periodic point of period 1. With r greater than 3 but less than 1 + 模板:Radic, there are a pair of period-2 points which together form an attracting sequence, as well as the non-attracting period-1 points 0 and (r − 1) / r. As the value of parameter r rises toward 4, there arise groups of periodic points with any positive integer for the period; for some values of r one of these repeating sequences is attracting while for others none of them are (with almost all orbits being chaotic).

参数[math]\displaystyle{ r }[/math]随着取值的不同,呈现周期性。对于介于0到1之间的[math]\displaystyle{ r }[/math],0是唯一的周期点,周期为1(给出了吸引所有轨道的序列0,0,0,... )。对于介于1到3之间的[math]\displaystyle{ r }[/math],值0仍然是周期性的,但不是吸引点,而该值是周期1的吸引周期点。当[math]\displaystyle{ r }[/math]大于3但小于1+时,存在一对周期2的点,它们共同构成一个吸引序列,非吸引周期1点为0。当参数[math]\displaystyle{ r }[/math]的值上升到4时,会出现周期为正的一组周期点;对于[math]\displaystyle{ r }[/math]的某些值,这些重复序列中的一个被吸引,而对于其他值,则没有一个被吸引(几乎所有的轨道都是混乱的)。

动力系统

Given a real global dynamical system (R, X, Φ) with X the phase space and Φ the evolution function,

给定一个连续时间的动力系统[math]\displaystyle{ (R,X,Φ) }[/math],其中[math]\displaystyle{ X }[/math]为相空间,[math]\displaystyle{ Φ }[/math]为状态转移函数,


[math]\displaystyle{ \Phi: \mathbb{R} \times X \to X }[/math]

a point x in X is called periodic with period t if there exists a t > 0 so that

如果存在 [math]\displaystyle{ t \gt =0 }[/math],则[math]\displaystyle{ X }[/math]中的点[math]\displaystyle{ x }[/math]称为周期为[math]\displaystyle{ t }[/math]的周期。因此

[math]\displaystyle{ \Phi(t, x) = x\, }[/math]


The smallest positive t with this property is called prime period of the point x.

具有此性质的最小正[math]\displaystyle{ t }[/math]称为点[math]\displaystyle{ x }[/math]的素数周期。


性质

  • Given a periodic point x with period p, then [math]\displaystyle{ \Phi(t,x) = \Phi(t+p,x) }[/math] for all t in R
  • 给定一个周期为“p”的周期点“x”,则对于[math]\displaystyle{ R }[/math]中所有[math]\displaystyle{ x }[/math]的[math]\displaystyle{ \Phi(t,x) = \Phi(t+p,x) }[/math]
  • Given a periodic point x then all points on the orbit [math]\displaystyle{ \gamma_x }[/math] through x are periodic with the same prime period.
  • 给定周期点“x”,则在轨道 [math]\displaystyle{ \gamma_x }[/math]上的所有点都具有相同的素数周期

See also

模板:PlanetMath attribution

Category:Limit sets

类别: 极限集


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